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EmprEgo da modificação Química pErmanEntE ... - Revista Analytica

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Artigo<br />

Emprego <strong>da</strong> Modificação Química<br />

Permanente para a determinação<br />

de metais em matrizes diversas por<br />

Espectrometria de Absorção Atômica<br />

em Forno de Grafite<br />

Resumo<br />

A técnica de Espectrometria de absorção atômica em forno de grafite é uma <strong>da</strong>s técnicas<br />

mais amplamente emprega<strong>da</strong>s na determinação de elementos traço. A técnica apresenta boa<br />

seletivi<strong>da</strong>de e sensibili<strong>da</strong>de, e a possibili<strong>da</strong>de de análise direta com um mínimo ou nenhum<br />

preparo <strong>da</strong> amostra. Além <strong>da</strong>s vantagens <strong>da</strong> ET AAS, o uso de modificadores químicos permanentes<br />

melhora a estabili<strong>da</strong>de térmica do analito, permite o uso de altas temperaturas<br />

de pirólise, e, conseqüentemente melhor eliminação <strong>da</strong> matriz. Na maior parte dos casos, a<br />

modificação permanente também estende a vi<strong>da</strong> útil do tubo de grafite. Esta técnica também<br />

pode ser utiliza<strong>da</strong> para várias espécies de amostras como amostras ambientais, biológicas,<br />

águas, suspensões, combustíveis, entre outras. Este artigo registra os últimos avanços no<br />

uso de modificadores permanentes para determinação de elementos traço por ET AAS<br />

em diferences espécies de amostras sem nenhum preparo ou com um mínimo preparo <strong>da</strong>s<br />

amostras.<br />

Roberta Eliane Santos Froes,<br />

Cláudia Carvalhinho<br />

Windmöller e<br />

José Bento Borba <strong>da</strong> Silva*<br />

Departamento de Química,<br />

Universi<strong>da</strong>de Federal de Minas<br />

Gerais<br />

* Autor para correspondência:<br />

Av. Antônio Carlos, 6627<br />

CEP: 31270-901. Belo<br />

Horizonte. MG<br />

E-mail: bentojb@terra.com.br<br />

Palavras-chave: ET AAS, forno de grafite, modificadores permanentes, elementos-traço<br />

Summary<br />

Electrothermal atomic absorption spectrometry (ET AAS) employing a graphite furnace is<br />

one of the most widely used techniques in trace element determination. It presents good<br />

selectivity and sensitivity, and the possibility of direct analysis with minimal or no sample<br />

preparation. Besides the advantages of ET AAS, the use of permanent chemical modifiers<br />

improves analyte thermal stability, allows high pyrolysis temperatures, and consequently<br />

better matrix elimination. In most of the cases, the permanent modifiers extend the graphite<br />

tube life time. This technique can be used for various kinds of samples like environmental<br />

and biological ones, waters, slurries, fuels, and others. This paper reports on the latest advances<br />

in the use of permanent modifiers to determine trace elements by ET AAS in some<br />

different kinds of samples with and without previous sample preparation.<br />

Keywords: ET AAS, graphite furnace, permanent modifiers, trace elements<br />

Introdução<br />

Para a determinação de elementos traço, a técnica <strong>da</strong> Espectrometria<br />

de Absorção Atômica em Forno de Grafite (ET<br />

AAS) é bastante apropria<strong>da</strong> e tem sido amplamente usa<strong>da</strong><br />

devido a sua seletivi<strong>da</strong>de, sensibili<strong>da</strong>de e capaci<strong>da</strong>de de analisar<br />

com a mínima ou nenhuma preparação, matrizes diver-<br />

sas como sedimentos, tecidos biológicos, fluidos corpóreos,<br />

água, alimentos, combustíveis, e outros (1-3).<br />

O forno de grafite permite que a eliminação <strong>da</strong> matriz,<br />

cuja presença pode diminuir a performance analítica, e a atomização<br />

<strong>da</strong> amostra, ocorram em etapas distintas, através de<br />

32 <strong>Revista</strong> <strong>Analytica</strong>•Junho/Julho 2006•Nº23


um programa de temperatura do forno, sendo este o principal<br />

diferencial entre a técnica de ET AAS e a <strong>da</strong> Espectrometria<br />

de Absorção Atômica em Chama (FAAS). A Tabela 1 apresenta<br />

um típico programa de forno utilizado na determinação<br />

de metais por ET AAS.<br />

Na etapa de secagem ocorre a evaporação do solvente <strong>da</strong><br />

amostra segui<strong>da</strong> <strong>da</strong> destruição <strong>da</strong> matriz na etapa de pirólise,<br />

com conseqüente eliminação dos concomitantes <strong>da</strong> amostra.<br />

A atomização é a etapa na qual ocorre a formação <strong>da</strong> nuvem<br />

atômica do analito e a leitura do sinal de absorvância.<br />

Dependendo de ca<strong>da</strong> caso, pode ocorrer uma etapa de prépirólise.<br />

Mesmo ocorrendo etapas distintas pode haver per<strong>da</strong>s de<br />

analito na etapa de pirólise ou a presença de concomitantes<br />

<strong>da</strong> amostra ain<strong>da</strong> não eliminados na etapa de atomização,<br />

causando interferências. A modificação química é uma prática<br />

comum em determinações por ET AAS cuja função é<br />

aumentar a estabili<strong>da</strong>de térmica do analito e/ou a eficiência<br />

<strong>da</strong> etapa de pirólise por aumento na volatilização <strong>da</strong> matriz,<br />

eliminando, assim, interferências provoca<strong>da</strong>s pela matriz ou<br />

concomitantes presentes na amostra.<br />

O modificador químico pode atuar de duas formas: combinando-se<br />

com o analito, aumentando sua estabili<strong>da</strong>de térmica<br />

ou combinando-se com a matriz aumentando sua volatili<strong>da</strong>de.<br />

• Não afetar negativamente a sensibili<strong>da</strong>de <strong>da</strong> técnica;<br />

• Não contribuir para a absorção de fundo;<br />

• Ser o mais universal possível.<br />

Modificação química: convencional e permanente<br />

Existem dois tipos de modificação química: a modificação<br />

química convencional, onde o modificador está presente em<br />

solução e é adicionado antes, depois ou conjuntamente com<br />

a amostra e a modificação química permanente, na qual o<br />

modificador é impregnado previamente na superfície <strong>da</strong> plataforma<br />

ou na parede do forno de grafite.<br />

A impregnação <strong>da</strong> superfície <strong>da</strong> plataforma e <strong>da</strong>s paredes<br />

do forno pode ocorrer de três formas:<br />

a) Por embebeção do forno ou <strong>da</strong> plataforma submeti<strong>da</strong> a<br />

uma solução do reagente modificador por certo tempo. É<br />

pouco utiliza<strong>da</strong> devido à baixa eficiência de impregnação (4).<br />

b) Por eletrodeposição do elemento sobre a superfície do<br />

forno ou sobre a plataforma. Requer a montagem de uma<br />

célula eletroquímica (Figura 1) e apresenta a desvantagem de<br />

Características de um modificador químico<br />

Os elementos utilizados como modificadores químicos<br />

são geralmente metais e devem apresentar as seguintes características:<br />

• Estabilizar o analito a pelo menos 1000ºC para garantir a<br />

total eliminação <strong>da</strong> matriz na etapa de pirólise;<br />

• Não diminuir a vi<strong>da</strong> útil do tubo de grafite;<br />

• Ser disponível em alto grau de pureza para evitar contaminações;<br />

• Ser raramente determinado por ET AAS;<br />

Figura 1. Diagrama esquemático <strong>da</strong> célula: (A) entra<strong>da</strong> de solução, (B)<br />

paredes de borracha de silicone, (C) Eletrodo de trabalho (tubo de grafite),<br />

(D) eletrodo de referência, (E) Eletrodo auxiliar, (G) Tubo de silicone<br />

Tabela 1. Exemplo de um programa de forno típico<br />

Etapa Temperatura/°C Rampa/s Permanência/s Vazão de Argônio<br />

mL min -1<br />

1 90 5 10 250<br />

2 140 5 10 250<br />

3 Variável 10 20 250<br />

4* Variável 0 5 0<br />

5 2500 1 5 250<br />

6 20 1 5 250<br />

* leitura nesta etapa<br />

<strong>Revista</strong> <strong>Analytica</strong>•Junho/Julho 2006•Nº23 33


Artigo<br />

cobrir totalmente a superfície <strong>da</strong> plataforma impedindo a presença<br />

de sítios de carbono ativo (5).<br />

c) Deposição térmica do metal introduzido no forno. É a prática<br />

mais utiliza<strong>da</strong>, pois é obti<strong>da</strong> pelo próprio programa do forno<br />

e não recobre totalmente a superfície <strong>da</strong> plataforma (6).<br />

Têm sido grandes os esforços para se tentar eluci<strong>da</strong>r o<br />

mecanismo de ação dos modificadores químicos. Apenas para<br />

os elementos do grupo <strong>da</strong> platina, Volynsky (10) publicou uma<br />

revisão com 284 citações literárias.<br />

Várias suposições, muitas vezes contraditórias, têm sido<br />

propostas como o mecanismo de ação dos modificadores<br />

químicos permanentes. Ortner et al. (5) apresentam alguns<br />

“fatos” (parâmetros baseados em sua própria investigação e<br />

evidências experimentais) na tentativa de tornar claro tal mecanismo.<br />

Para elementos formadores de carbetos, eles propõem<br />

que uma cobertura de carbetos refratários é forma<strong>da</strong><br />

na superfície <strong>da</strong> plataforma. Com a adição <strong>da</strong> amostra e elementos<br />

formadores de oxoânions e a elevação <strong>da</strong> temperatura,<br />

ocorre a formação de uma mistura de óxidos de eleva<strong>da</strong><br />

estabili<strong>da</strong>de térmica contendo óxido do analito e óxido do<br />

metal refratário. A elevação <strong>da</strong> temperatura na etapa de atomização<br />

acarreta na quebra de ligações promovendo a reconversão<br />

do óxido do metal refratário em carbeto, evolução de<br />

CO e atomização do analito livre. A Figura 2 apresenta uma<br />

reação esquemática do mecanismo proposto.<br />

Vantagens <strong>da</strong> modificação química permanente<br />

Em relação à modificação química convencional, a modificação<br />

química permanente apresenta as seguintes vantagens<br />

(5,7,8):<br />

• Fácil e rápi<strong>da</strong> obtenção <strong>da</strong> cama<strong>da</strong> de modificador sobre a<br />

plataforma ou paredes do forno de grafite;<br />

• Aumenta a veloci<strong>da</strong>de <strong>da</strong> análise, pois elimina o tempo de<br />

secagem do modificador e a etapa de pipetagem do mesmo;<br />

• Não necessita ser um sal de eleva<strong>da</strong> pureza, pois ocorre<br />

limpeza in situ durante a obtenção <strong>da</strong> cama<strong>da</strong>, acarretando<br />

em um menor custo <strong>da</strong> análise;<br />

• Atua como catalisador (para halogenetos, ácidos, álcoois e<br />

outros sais) em matrizes complexas permitindo a análise<br />

de algumas matrizes diretamente sem nenhuma ou com<br />

mínima digestão prévia;<br />

• Geralmente, aumenta consideravelmente a vi<strong>da</strong> útil do forno;<br />

• Permite que o ET AAS se transforme em um Digestor<br />

Analisador Sequencial.<br />

Elementos utilizados como modificadores químicos<br />

Figura 2. Representação esquemática do mecanismo de ação dos<br />

modificadores do grupo de elementos formadores de carbetos<br />

Segundo a mesma revisão (5), os elementos do grupo<br />

<strong>da</strong> platina apresentam a vantagem de formar compostos de<br />

intercalação com os átomos de carbono <strong>da</strong> superfície <strong>da</strong><br />

plataforma ou paredes do forno na etapa de secagem e a<br />

conseqüente ativação dos átomos intercalados. Os átomos<br />

do metal ativados formam fortes ligações covalentes com o<br />

analito promovendo a estabilização do mesmo até eleva<strong>da</strong>s<br />

temperaturas. Na etapa de pirólise ocorre a quebra dessa<br />

estabili<strong>da</strong>de e a liberação e atomização do analito. A Figura 3<br />

apresenta uma reação esquemática do mecanismo proposto.<br />

Os principais elementos já utilizados como modificadores<br />

químicos convencionais são o Cu, Ni, Pd/Mg(NO 3<br />

) 2<br />

(5), ácido<br />

cítrico (9), entre outros. Como modificadores químicos permanentes<br />

são utilizados os elementos do grupo <strong>da</strong> platina (Pt,<br />

Ir, Ru, Rh) e os elementos formadores de carbetos (Zr, W,<br />

Nb, Ta), e também misturas destes.<br />

Mecanismos de ação <strong>da</strong> modificação química:<br />

convencional e permanente<br />

Figura 3. Representação esquemática do mecanismo de ação dos<br />

modificadores do grupo <strong>da</strong> platina<br />

A modificação química permanente pode ser aplica<strong>da</strong> na<br />

determinação de metais traço em diversos tipos de amostras;<br />

algumas delas serão apresenta<strong>da</strong>s a seguir.<br />

Amostras ambientais<br />

Alguns elementos presentes no ambiente, seja no solo,<br />

em águas, em sedimentos de rios e lagos, por exemplo, entram<br />

facilmente na cadeia alimentar podendo se tornar um<br />

risco para a saúde humana.<br />

A análise de solos, sedimentos e águas, permite uma investigação<br />

histórica dos seus reservatórios ou terrenos, pois<br />

eles registram mu<strong>da</strong>nças que podem ter ocorrido, como con-<br />

34 <strong>Revista</strong> <strong>Analytica</strong>•Junho/Julho 2006•Nº23


Artigo<br />

taminação por elementos tóxicos naquele ambiente. Permite<br />

também a determinação de teores e a especiação de elementos<br />

presentes naquele meio o que é de grande importância<br />

para uma avaliação ambiental.<br />

A técnica de ET AAS associa<strong>da</strong> à modificação permanente,<br />

tem sido uma <strong>da</strong>s alternativas mais emprega<strong>da</strong>s na determinação<br />

de baixas concentrações de elementos tóxicos presentes<br />

em amostras ambientais.<br />

Lima et al (11). avaliaram a atuação de diferentes elementos<br />

como modificadores permanentes (Rh, Ir, Ru, W-Ir,<br />

W-Rh, W-Ru) na determinação de arsênio em amostras ambientais<br />

como cinza, coque, carvão mineral, sedimentos de<br />

rios e lagos, solos e água de esgoto trata<strong>da</strong>. Volumes de 20µl<br />

<strong>da</strong>s amostras de água foram diretamente introduzi<strong>da</strong>s no forno<br />

previamente tratado com o modificador permanente. As<br />

amostras sóli<strong>da</strong>s foram decompostas por microon<strong>da</strong>s com<br />

a adição de HNO 3<br />

\HCl \ HF. Da solução resultante, 20µl<br />

foram coletados e inseridos no tubo tratado com o modificador.<br />

O emprego <strong>da</strong>s misturas de tungstênio com metais<br />

como Ir, Ru e Rh apresentaram melhor desempenho na determinação<br />

de arsênio proporcionando temperatura de pirólise<br />

eleva<strong>da</strong> (1100 – 1400ºC), baixas massas características<br />

(37,0 – 38,0pg), melhor recuperação dos valores certificados<br />

(95 – 105%) e menores limites de detecção, com valores de<br />

0,31 – 0,33µg g -1 para amostras sóli<strong>da</strong>s e 1,26 – 1,30µg g -1<br />

para águas.<br />

Em um outro estudo, Lima et al (12). avaliaram a atuação<br />

dos mesmos elementos como modificadores permanentes<br />

na determinação de chumbo em amostras ambientais (como<br />

solo, sedimentos, etc). As amostras foram digeri<strong>da</strong>s em microon<strong>da</strong>s<br />

na presença de ácido. As soluções resultantes foram<br />

inseri<strong>da</strong>s no forno tratado com o modificador permanente.<br />

As temperaturas de pirólise obti<strong>da</strong>s foram 1100ºC para<br />

amostras aquosas e 900ºC para amostras sóli<strong>da</strong>s. O uso de<br />

tungstênio associado a um metal nobre apresentou melhores<br />

características analíticas em comparação ao uso apenas do<br />

metal sem a mistura. Neste estudo, foram obti<strong>da</strong>s massas características<br />

de 18,0 – 18,2pg, limite de detecção entre 0,14<br />

– 0,15µg g -1 para amostras sóli<strong>da</strong>s e 0,58 – 0,60µg g -1 para<br />

amostras aquosas com aumento <strong>da</strong> vi<strong>da</strong> útil do forno de grafite<br />

para 350 ciclos de atomização.<br />

Chumbo também foi determinado em amostras biológicas<br />

digeri<strong>da</strong>s (plâncton) e sedimentos de rio por ET AAS empregando<br />

a combinação W-Rh como modificador permanente<br />

(13). O emprego do forno com plataforma trata<strong>da</strong> com<br />

250µg W e 200µg Rh foi mais eficiente que o modificador<br />

convencional obtendo uma recuperação do Pb de 95,2 a<br />

102,3%. A plataforma permaneceu estável por 350 ciclos de<br />

atomização. Os limites de detecção obtidos para o chumbo<br />

foram de 15,5 e 124ng g-1 para o material biológico e o sedimento<br />

respectivamente.<br />

Elementos voláteis como o mercúrio têm sido determinados<br />

em amostras ambientais empregando a modificação<br />

permanente. Bulska et al. utilizaram Pd, Au, Rh e Ir como<br />

modificadores permanente na determinação de Hg. Pd termicamente<br />

depositado estabilizou a plataforma em até 50 ciclos<br />

de atomização enquanto que com Pd eletrodepositado e a<br />

mistura Au-Rh apresentaram uma vi<strong>da</strong> útil do forno acima de<br />

500 ciclos de atomização. A temperatura de pirólise obti<strong>da</strong><br />

foi de 1800ºC e massa característica de 110pg.<br />

A técnica de amostragem sóli<strong>da</strong> acopla<strong>da</strong> ao forno de<br />

grafite, (SS – ET AAS), é uma <strong>da</strong>s mais utiliza<strong>da</strong>s para a determinação<br />

direta de traços de metais em amostras sóli<strong>da</strong>s<br />

introduzi<strong>da</strong>s diretamente no atomizador. Apresenta muitas<br />

vantagens em relação às técnicas convencionais como o curto<br />

tempo de preparação <strong>da</strong> amostra (ou nenhum em alguns<br />

casos), pequena quanti<strong>da</strong>de de reagente consumi<strong>da</strong>, redução<br />

dos riscos de contaminação, melhores limites de detecção<br />

e possibili<strong>da</strong>de, em alguns casos, do emprego de soluções<br />

aquosas para a calibração do método.<br />

A performance de quatro elementos como modificadores<br />

(Ir, Pd, Rh, Ru) foi investiga<strong>da</strong> para a determinação de mercúrio<br />

em amostras de cinza, lodo e sedimentos, pelo sistema SS<br />

- GF AAS por Silva et al (15). O método não requer nenhum<br />

tratamento <strong>da</strong>s amostras apenas a maceração\homogenização<br />

segui<strong>da</strong> de análise direta.<br />

Sem o uso de modificadores permanentes, per<strong>da</strong>s começaram<br />

a acontecer entre 150 e 300ºC dependendo <strong>da</strong> amostra.<br />

Com este estudo, não ficou evidente a vantagem de um<br />

modificador apenas para to<strong>da</strong>s as amostras, pois a estabilização<br />

do mercúrio está também associa<strong>da</strong> a qual espécie de<br />

mercúrio (colocar igual em todo o texto) que está presente<br />

nas amostras e a presença de certos constituintes como proposto<br />

por Bombach et al (16).<br />

As massas características obti<strong>da</strong>s para ca<strong>da</strong> amostra foram<br />

menores que as obti<strong>da</strong>s sem a aplicação de modificador<br />

(exceto para sedimentos de rio). O limite de detecção obtido<br />

foi de 0,2µg g -1 .<br />

A técnica <strong>da</strong> nebulização ultrasônica acopla<strong>da</strong> a amostragem<br />

sóli<strong>da</strong> e ao forno de grafite (USSS ET AAS foi usa<strong>da</strong> por<br />

Baralkiewicz et al (17) para a determinação de cádmio em<br />

sedimentos de lagos otimizando algumas variáveis. De 10 a<br />

200mg de amostra foram transferi<strong>da</strong>s para frascos de polietileno<br />

onde 100ml e adicionados de quatro soluções: 0,5 e 5<br />

% (v/v) em HNO 3<br />

, 0,5 e 5% (v/v) em HNO 3<br />

+ 0,1%(v/v) de<br />

Triton X-100. Após serem submeti<strong>da</strong>s ao microon<strong>da</strong>s, volumes<br />

de 20µL <strong>da</strong>s amostras foram inseri<strong>da</strong>s no forno tratado<br />

previamente com W-Rh como modificador permanente. Alíquotas<br />

de Pd + Mg(NO 3<br />

) 2<br />

foram utiliza<strong>da</strong>s como modificador<br />

convencional, sendo também testa<strong>da</strong> a combinação de<br />

NH 4<br />

H 2<br />

PO 4<br />

, também <strong>da</strong> forma convencional, além de W-Rh<br />

como modificador permanente.<br />

Sem a presença de modificadores, per<strong>da</strong>s de Cd foram<br />

detecta<strong>da</strong>s a partir de 600ºC. Com o W-Rh como modificador<br />

permanente, o cádmio permaneceu estável até 1200ºC<br />

para amostras de sedimentos. Com o uso de Pd/Mg(NO 3<br />

) 2<br />

obteve-se uma temperatura ótima de pirólise de 950ºC e a<br />

combinação de W-Rh + NH 4<br />

H 2<br />

PO 4<br />

estabilizou o analito a<br />

uma temperatura de pirólise de 1300ºC.<br />

ET AAS associa<strong>da</strong> a monocromador de alta resolução, foi<br />

36 <strong>Revista</strong> <strong>Analytica</strong>•Junho/Julho 2006•Nº23


emprega<strong>da</strong> na determinação de tálio em amostras de cinzas<br />

(18). Interferências espectrais foram investiga<strong>da</strong>s e elimina<strong>da</strong>s<br />

no desenvolvimento <strong>da</strong> metodologia que utiliza amostragem<br />

sóli<strong>da</strong>. Irídio foi aplicado como modificador permanente. O<br />

limite de detecção obtido foi de 0,01µg g -1<br />

Modificadores químicos também são utilizados para a determinação<br />

de elementos que apresentam alta temperatura<br />

de atomização. Nestes casos, a principal função do modificador<br />

é aumentar a vi<strong>da</strong> útil do forno de grafite.<br />

Flores et al (8) avaliou o ródio como modificador permanente<br />

e a adição de acetilacetonato como agente complexante<br />

para a determinação de escândio em amostras de<br />

sedimentos. O agente complexante aumenta a volatili<strong>da</strong>de do<br />

analito que apresenta alta temperatura de atomização.<br />

Após a secagem <strong>da</strong> amostra de sedimento, foi adicionado<br />

6,0ml de 3:1:2 (v/v) <strong>da</strong> mistura HCl:HNO 3<br />

:HF respectivamente.<br />

A suspensão forma<strong>da</strong> foi então submeti<strong>da</strong> a um banho<br />

ultrasônico. 10µl <strong>da</strong> solução de acetilacetonato foram adicionados<br />

a 20µl <strong>da</strong> solução resultante e inseridos no atomizador<br />

tratado com ródio. O uso simultâneo do agente complexante<br />

e do modificador permanente propiciou as características<br />

mais desejáveis como a alta volatili<strong>da</strong>de, nenhum efeito de<br />

memória, aumento <strong>da</strong> vi<strong>da</strong> útil do forno (400 ciclos), altas<br />

temperaturas de pirólise e atomização (1500 e 2550ºC), boa<br />

sensibili<strong>da</strong>de (limite de detecção e quantificação de 0,19 e<br />

0,62µg l -1 ) e massa característica de 61,3pg.<br />

O molibdênio e sua combinação com metais nobres também<br />

tem sido utilizado como modificador permanente (19).<br />

Nesse estudo, cádmio e chumbo foram determinados em<br />

amostras de sedimentos e solos. Uma mistura áci<strong>da</strong> (HNO 3<br />

/<br />

HCl/HF) foi adiciona<strong>da</strong> às amostras que, em segui<strong>da</strong>, foram<br />

submeti<strong>da</strong>s ao microon<strong>da</strong>s. Após esta etapa, as amostras foram<br />

leva<strong>da</strong>s a secura para a eliminação do ácido e o resíduo<br />

foi dissolvido e transferido para frascos de 25 ou 50mL. A<br />

plataforma do forno de grafite foi trata<strong>da</strong> com Mo, Ir, Ru,<br />

Mo-Ir, Mo-Ru. A mistura de Pd/Mg(NO 3<br />

) 2<br />

foi utilizado como<br />

modificador convencional, para efeito de comparação.<br />

Com as combinações de Mo-Ir e Mo-Ru foram obtidos<br />

melhores temperaturas de pirólise para o cádmio e chumbo<br />

(700 e 1000ºC, respectivamente). A massa característica e<br />

o limite de detecção obtidos para o cádmio foram 1,1pg e<br />

0,01µg g -1 para ambas combinações. Para o chumbo, as massas<br />

características e o limite de detecção foram 19pg (Mo-Ir),<br />

20pg (Mo-Ru) e 0,09µg g –1 para as duas combinações. O estudo<br />

de recuperação obtido para os analitos foi de 98 – 102%<br />

o que qualifica estas combinações como uma opção para a<br />

determinação de cádmio e chumbo em matrizes complexas<br />

semelhantes a sedimentos e solos sem nenhum tratamento<br />

químico exaustivo.<br />

Acar et al. (20) avaliaram a atuação de V, Ir, Ru, V-Ir, V-Ru<br />

e V-W como modificadores permanentes na determinação<br />

de cádmio, chumbo e zinco em amostras botânicas e biológicas.<br />

As combinações V-Ir, V-Ru e V-W permaneceram<br />

estáveis na superfície por aproxima<strong>da</strong>mente 250-300 ciclos<br />

de atomização. Dentre elas, a combinação V-Ir apresentou<br />

melhor performance obtendo massas características e limites<br />

de detecção de 1,0pg e 3ng L –1 para o Cd, 18pg e 17ng g- 1 para<br />

Pb e 0,7pg e 4ng g -1 para Zn respectivamente.<br />

Em casos em que a amostra apresenta concentrações<br />

muito baixas, são emprega<strong>da</strong>s alguns artifícios associados à<br />

ET AAS e à modificação permanente como a extração em<br />

fase sóli<strong>da</strong> e líqui<strong>da</strong> (21-24). Estes procedimentos requerem<br />

um consumo grande de tempo, amostras e reagentes além de<br />

estarem sujeitos à contaminação e per<strong>da</strong>s.<br />

Um outro procedimento que tem sido usado associado<br />

à técnica de ET AAS e à modificação permanente é o sistema<br />

FI, injeção em fluxo, que é uma excelente ferramenta<br />

para separação e pré-concentração em linha. Queiroz et al.<br />

(25) empregaram um sistema em fluxo para a determinação<br />

de cobre em água do mar por ET AAS, utilizando forno de<br />

grafite tratado com W-Rh (1,00µg µl -1 de W e 0,8µg µL -1 Rh)<br />

como modificador permanente. Uma mini coluna carrega<strong>da</strong><br />

com 1-(2-tiazolylazol)-2-naphthol (TAN) foi utiliza<strong>da</strong> para a<br />

retenção de cobre. O limite de detecção do cobre foi de<br />

5ng L -1 e o estudo de recuperação variou entre 93,2 a 99,6%.<br />

A temperatura de pirólise obti<strong>da</strong> foi de 1300ºC e o tubo se<br />

manteve estável até 1500 ciclos de atomização com retratamento<br />

a ca<strong>da</strong> 350 ciclos.<br />

Em um outro trabalho, empregando sistema em fluxo,<br />

Stripetkis et al. (26) propuseram a determinação de selênio<br />

por sistema FI acoplado a ET AAS e usando o irídio como<br />

modificador permanente em água potável. Para tal estudo<br />

foi utilizado uma micro coluna contendo uma resina aniônica<br />

(Dowex 1X8), forno de grafite tratado com 100µL de<br />

solução de irídio 1000gl -1 . A justificativa para a utilização <strong>da</strong><br />

modificação permanente preferencialmente a utilização do<br />

modificador convencional Pd/Mg(NO 3<br />

) 2<br />

é que esta solução<br />

apresenta viscosi<strong>da</strong>de eleva<strong>da</strong> sendo dificilmente eluí<strong>da</strong> pelas<br />

colunas do sistema de pré-concentração. O limite de detecção<br />

obtido foi de 10ng L -1 e o estudo <strong>da</strong> recuperação variou<br />

de 97-103%.<br />

Amostras de águas potáveis foram analisa<strong>da</strong>s diretamente<br />

por Pereira et al. (1) na determinação de Al, Cd, Cr e Pb,<br />

avaliando a performance de Ir, Ru, Rh e Zr como modificadores<br />

permanentes. Para o cádmio, o melhor modificador foi<br />

o Rh obtendo temperatura de pirólise e atomização de 400<br />

e 1100ºC, massa característica de 1,0pg e limite de detecção<br />

de 0,1µg L -1 . Para o cromo o Rh também apresentou a<br />

melhor performance obtendo temperatura de pirólise e atomização<br />

de 1000 e 2200ºC, massa característica de 5,3pg e<br />

limite de detecção de 0,5µg L -1 . O alumínio e chumbo foram<br />

determinados utilizando zircônio como modificador permanente.<br />

Para o alumínio a temperatura de pirólise obti<strong>da</strong> foi<br />

de 1000ºC e temperatura de atomização de 2500ºC, massa<br />

característica de 19pg e limite de detecção de 0,4µg L -1 . Já<br />

para o chumbo, temperatura de pirólise e atomização de 700<br />

e 2400ºC, massa característica de 30pg e limite de detecção<br />

de 0,5µg L -1 .<br />

Um procedimento para a determinação de cádmio, cromo<br />

e chumbo em suspensão de sedimentos marinhos foi propos-<br />

<strong>Revista</strong> <strong>Analytica</strong>•Junho/Julho 2006•Nº23 37


Artigo<br />

to por Pereira et al. (27) uma mistura de HNO 3<br />

3% e H 2<br />

O 2<br />

10% foi utiliza<strong>da</strong> para solubilizar a amostra que se manteve<br />

homogênea com ar produzido por uma bomba de aquário.<br />

Para o cádmio, o melhor modificador permanente foi o irídio<br />

apresentando temperaturas de pirólise e atomização de 400<br />

e 1300ºC respectivamente, massa característica de 2,3pg e<br />

limite de detecção de 0,1µg L -1 . Para o cromo, o elemento<br />

que apresentou melhor performance como modificador<br />

permanente foi o zircônio, permitindo temperaturas de pirólise<br />

e atomização de 1500 e 2500ºC, respectivamente. A<br />

massa característica obti<strong>da</strong> foi de 6,6pg e limite de detecção<br />

de 3,4µg L -1 . O zircônio também apresentou melhor performance<br />

como modificador permanente na determinação de<br />

chumbo proporcionando temperatura de pirólise e atomização<br />

de 600 e 1400ºC, massa característica de 8,3pg e limite<br />

de detecção de 3,6µg L -1 .<br />

As, Se e In foram determinados em matriz de sulfato de<br />

sódio utilizando Pd, Rh e Ru como modificadores permanente<br />

(28). Neste tipo de matriz, Ru e Rh não apresentam<br />

um bom desempenho possibilitando uma temperatura de pirólise<br />

de apenas 600ºC para o As. O Pd como modificador<br />

permanente permite que As e In sejam determinados quase<br />

que livres de interferências. A diferença entre o desempenho<br />

dos elementos do grupo <strong>da</strong> platina como modificadores permanente<br />

pode estar relaciona<strong>da</strong> à particular interação entre<br />

ca<strong>da</strong> elemento e a matriz de sulfato de sódio.<br />

Cádmio foi determinado em presença de ácidos minerais<br />

utilizando metais nobres (Pd, Rh ou Pd+Rh) eletrodepositados<br />

como modificadores permanentes (29). Foram utilizados<br />

soluções de 16%HNO 3<br />

, 28% HCl e a mistura dos dois (água<br />

régia). Todos os modificadores testados estabilizaram o cádmio<br />

a uma temperatura de 800ºC em presença de HNO 3<br />

e água régia. Em presença de HCl, a temperatura de pirólise<br />

máxima obti<strong>da</strong> foi de 500ºC.<br />

Fluidos e tecidos biológicos<br />

A determinação <strong>da</strong> concentração de metais em fluidos e<br />

tecidos biológicos como sangue, urina, cabelo, vísceras, unhas<br />

e etc, tem sido utiliza<strong>da</strong> como uma ferramenta eficaz para o<br />

controle de estados de carências nutricionais de elementos<br />

essenciais à vi<strong>da</strong> humana, bem como possíveis patologias associa<strong>da</strong>s<br />

a níveis elevados de determinados metais potencialmente<br />

tóxicos.<br />

O sangue constitui uma excelente fonte para avaliação de<br />

contaminação devido à exposição crônica ou agu<strong>da</strong> de contaminantes.<br />

A excreção de elementos através <strong>da</strong> urina torna<br />

esta um material de grande interesse terapêutico e de investigação<br />

toxicológica.<br />

Existem algumas dificul<strong>da</strong>des na determinação de certos<br />

elementos no sangue e na urina por serem, nestes, as concentrações<br />

geralmente pequenas e dependentes do tempo.<br />

O cabelo humano é uma alternativa, pois apresenta altos níveis<br />

de concentração de metais em relação ao sangue e a<br />

urina, permitindo a determinação de elementos menores e<br />

traço, e a vantagem de ser facilmente coletado, transportado<br />

e armazenado. Por outro lado, espécies químicas podem ser<br />

incorpora<strong>da</strong>s pelo cabelo por mecanismos exógenos e endógenos.<br />

Os mecanismos endógenos são os mais importantes<br />

quando se deseja avaliar se existe algum tipo de desequilíbrio<br />

nutricional e/ou intoxicação ambiental. Mesmo havendo uma<br />

contribuição dos mecanismos exógenos a concentração total<br />

de um elemento, procedimentos de lavagem do cabelo têm<br />

sido amplamente discutidos e aplicados com o objetivo de<br />

minimizar problemas em interpretações médicas de resultados<br />

(2,30,31).<br />

A determinação de elementos-traço em amostras biológicas<br />

por algumas técnicas apresenta sérias dificul<strong>da</strong>des por<br />

se tratar de matrizes complexas que requerem um extensivo<br />

pré-tratamento. A técnica de ET AAS associa<strong>da</strong> à modificação<br />

química permanente tem sido aplica<strong>da</strong> à determinação de<br />

elementos traço com boas exatidão e precisão, sendo necessário,<br />

apenas um rápido pré-tratamento <strong>da</strong> amostra.<br />

Y.Zhou et al. (32) determinaram chumbo em sangue utilizando<br />

W-Rh como modificador químico permanente. As<br />

amostras de sangue foram diluí<strong>da</strong>s 1:9 com Triton X-100/<br />

HNO 3<br />

. Uma mistura de 500µg de W-Rh foi utiliza<strong>da</strong> como<br />

modificador químico permanente e uma solução contendo<br />

0,2% (m/v) NH 4<br />

H 2<br />

PO 4<br />

, como modificador químico convencional.<br />

A performance de dois tipos de fornos de grafite foi analisa<strong>da</strong>,<br />

obtendo-se uma sensibili<strong>da</strong>de de 31pg e limite de detecção<br />

de 1,5µg dL -1 para forno padrão de aquecimento transversal<br />

(THGA) e 25pg e limite de detecção de 1,0µg dL -1 para<br />

forno com extremi<strong>da</strong>des afila<strong>da</strong>s (end capped tube). O metal<br />

utilizado para comparação foi o chumbo, sendo estabilizado a<br />

uma temperatura de 750ºC. O re-tratamento do forno, feito<br />

após 350 ciclos de atomização, com W-Rh promoveu um aumento<br />

na sua vi<strong>da</strong> útil de 2 a 3 vezes.<br />

Magalhães et al (31) determinaram Al em soro e urina utilizando<br />

rutênio como modificador permanente. As amostras<br />

de urina foram diluí<strong>da</strong>s 1:1 em HNO 3<br />

1% (v/v) enquanto que<br />

amostras de soro foram diluí<strong>da</strong>s na mesma proporção, em<br />

HNO 3<br />

1%(v/v) contendo Triton X-100 na concentração de<br />

0,1% (v/v).A técnica permitiu que a diluição fosse feita nos<br />

próprios copos do amostrador automático evitando per<strong>da</strong>s<br />

e contaminações. Um tubo tratado com 500µg de rutênio foi<br />

utilizado como modificador permanente e uma solução de<br />

Pd/Mg(NO 3<br />

) 2<br />

como modificador convencional. O emprego<br />

do rutênio como modificador químico permanente apresentou<br />

melhor desempenho na determinação de Al. As massas<br />

características obti<strong>da</strong>s foram 33pg para a urina e 31pg para o<br />

soro enquanto que com Pd/Mg(NO 3<br />

) 2<br />

, obteve-se 41pg para<br />

urina e 34pg para o soro. O forno de grafite teve um aumento<br />

<strong>da</strong> sua vi<strong>da</strong> útil de aproxima<strong>da</strong>mente 600 ciclos de<br />

atomização.<br />

Em um outro trabalho Magalhães et al. (33) determinaram<br />

bismuto em urina avaliando a performance de Pd/Mg em solução,<br />

Ir em solução, Ru, Ir e Zr e Ir + Rh, independentemente<br />

como modificadores permanentes. O processo de diluição <strong>da</strong><br />

38 <strong>Revista</strong> <strong>Analytica</strong>•Junho/Julho 2006•Nº23


Artigo<br />

amostra e a aplicação do modificador químico foram semelhantes<br />

ao trabalho anterior (31). A mistura Ir + Rh possibilitou o<br />

uso de uma temperatura de pirólise e de atomização de 900 e<br />

1400ºC, respectivamente, e um aumento <strong>da</strong> vi<strong>da</strong> útil do forno<br />

de grafite para mais de 500 ciclos. A massa característica obti<strong>da</strong><br />

foi de de 29,2 pg com um limite de detecção de 50pg.<br />

Barbosa et al (34) propôs a determinação de cromo em<br />

urina por ET AAS utilizando forno de grafite recoberto<br />

com tungstênio (eletrodepositado). Um volume de 20µl de<br />

urina foi depositados diretamente ma superfície do forno<br />

obtendo temperaturas de pirólise e atomização de 1300 e<br />

2500ºC, respectivamente. A cobertura de tungstênio promoveu<br />

o aumento <strong>da</strong> vi<strong>da</strong> útil do tubo para 800 ciclos de<br />

atomização. Para este método o limite de detecção obtido<br />

foi de 0,10µg L -1 .<br />

Rutênio, irídio, zircônio, ródio e suas combinações foram<br />

testados como modificadores químicos (permanente ou em<br />

solução) para a determinação de selênio em urina humana por<br />

Pinto et al (35). Dentre as combinações testa<strong>da</strong>s estão Ir+Rh,<br />

Zr+Rh, Zr+ Rh com co-injeção de Ir, Zr + Rh em solução e<br />

Zr + Rh com co-injeção de Rh sendo que este último foi o que<br />

apresentou melhor resultado. As amostras de urina humana<br />

foram diluí<strong>da</strong>s 1:1 com solução contendo 1% (v/v) de HNO 3<br />

e 0,02% (m/v) de cloreto de cetiltrimetilamônio. Com destas<br />

condições, foram obtidos uma massa característica de 26,0pg e<br />

um limite de detecção de 3,0µg L -1 . O estudo de recuperação<br />

obteve resultado de 100 a 103% e a sensibili<strong>da</strong>de permaneceu<br />

estável por aproxima<strong>da</strong>mente 600 ciclos de atomização.<br />

Cádmio, Pb e Pd foram determinados em sangue utilizando<br />

Ir e Ru como modificador permanente e extração em ponto<br />

de nuvem por Borges et al. (36) Os analitos foram complexados<br />

com DDTP e em segui<strong>da</strong> extraídos quantitativamente em<br />

um surfactante não iônico (Triton X-114). Massas de 500µg<br />

de Ir e Ru foram utilizados como modificador permanente<br />

na determinação de Cd e Pb e nenhum modificador foi necessário<br />

para a determinação de Pd. Os limites de detecção<br />

obtidos foram de 0,02µg L -1 para o Cd, 0,08µg L -1 para o Pb e<br />

0,014µg L -1 para o Pd.<br />

Uma mistura de W-Rh com co-injeção de Rh foi utiliza<strong>da</strong><br />

como modificador permanente na determinação de Bi em<br />

urina e sangue integral por Barbosa et al. (37). A plataforma<br />

de um forno THGA foi trata<strong>da</strong> com 250µg de W + 200µg de<br />

Rh e co – injeção de 10µL de solução 10mg L -1 de solução de<br />

Rh. As amostras de sangue integral e urina foram diluí<strong>da</strong>s com<br />

uma solução contendo 1,0% (v/v) HNO 3<br />

+ 0,2%Triton X-100.<br />

Foram obtidos limites de detecção de 3,3µg L -1 para a urina e<br />

8,4µg L -1 para o sangue. A temperatura de pirólise para ambas<br />

as amostras foi de 1100ºC e a plataforma permaneceu estável<br />

até 350 ciclos de atomização.<br />

O mesmo tipo de modificador foi testado por Zanão et al.<br />

(38) na determinação de selênio em sangue integral. A amostra<br />

foi diluí<strong>da</strong> 1+4 (v/v) com uma mistura de 0,2% (v/v) em<br />

HNO 3<br />

e 0,5%(v/v) em Triton X-100. Foi obti<strong>da</strong> uma temperatura<br />

de pirólise de 1300ºC e um aumento na vi<strong>da</strong> útil do<br />

forno de 200%.<br />

Santos et al. (39) propuseram uma simples metodologia<br />

para a determinação de Cu, Pb e Mn em dente humano por<br />

ET AAS utilizando sistema de amostragem de suspensão e<br />

W-Rh como modificador permanente. A amostra de dente<br />

foi submeti<strong>da</strong> a um pré- resfriamento segui<strong>da</strong> de um banho<br />

criogênico em nitrogênio líquido. Após a trituração, foram<br />

obti<strong>da</strong>s partículas menores que 150µm.<br />

Para preparar a suspensão, foram necessários de 5 a 20mg<br />

<strong>da</strong> amostra adicionados de 1mL de solução contendo 0,04%<br />

de Triton X-100 e 0,2% (v/v) de HNO 3<br />

. W-Rh foram avaliados<br />

como modificador permanente. Foram obtidos limites de<br />

detecção de 34ng g -1 para o Pb, 7,4ng g -1 para o Mn e 18,0ng<br />

g -1 para o Cu.<br />

Wojciechowski et al. (40 determinaram Sb em frações de<br />

eluentes de separação cromatográfica contendo albumina,<br />

empregando Pd, Ir e Rh como modificadores permanentes.<br />

Em padrões aquosos Pd, Ir e Rh estabilizaram efetivamente o<br />

Sb. Porém, em presença de proteínas e eluente (0,01mol L -1<br />

Tris-HCl em 1mol L -1 NaCl), O Pd perde o poder estabilizador.<br />

Uma temperatura de pirólise de 1500ºC foi obti<strong>da</strong> com<br />

Ir e Rh.<br />

Irídio e Rh também foram testados como modificadores<br />

permanentes na determinação de Ag, As, Bi, Cd e Sb por ET<br />

AAS (41). Água e tecido de ostra certificados foram analisados<br />

avaliando a exatidão e precisão do método. Altas temperaturas<br />

de pirólise (1400ºC para As e Bi) foram obti<strong>da</strong>s e a<br />

vi<strong>da</strong> útil do forno de grafite variou de 50 a mais de 1000 ciclos<br />

de atomização.<br />

Uma alternativa ao tratamento de digestão áci<strong>da</strong> <strong>da</strong> amostra<br />

é um simples e rápido pré-tratamento com hidróxido de<br />

tetrametil amônio (TMHA), uma base forte, solúvel em água<br />

e que complexa e estabiliza analitos voláteis semelhantes a Se,<br />

I, Hg, Cd, B e As. (2,42)<br />

Silva et al. (2) estu<strong>da</strong>ram a determinação de Cd em várias<br />

amostras biológicas utilizando pré-tratamento com TMAH e<br />

um forno de grafite tratado com Ru como modificador permanente<br />

obtendo boas exatidão e precisão dos resultados.<br />

Massas de 100mg de amostras (hepatopâncreas de lagosta,<br />

fígado e músculo de peixe, sangue bovino e cabelo) foram<br />

misturados a 2mL de solução de TMAH 25% m/v, submeti<strong>da</strong>s<br />

a banho de água a 60ºC por uma hora e completa<strong>da</strong>s a 50mL.<br />

O forno tratado com Ru permitiu o uso de uma temperatura<br />

de pirólise de 700 – 800ºC e atomização de 1100 – 1200ºC.<br />

A precisão do método variou de 0,7 a 3% dependendo do<br />

tipo de amostra exceto para o cabelo que foi de 8%. A modificação<br />

permanente com Ru proporcionou 275 ciclos de<br />

atomização sem o retratamento do forno.<br />

O reagente TMAH também foi utilizado por Giacomelli et<br />

al. (43) na solubilização de músculo de peixe para determinação<br />

de As, Cd, Pb e Se por ET AAS. Uma pequena quanti<strong>da</strong>de<br />

de TMAH foi adiciona<strong>da</strong> a uma massa de músculo de peixe e<br />

posteriormente aqueci<strong>da</strong> a 60ºC por 10mim.<br />

As e Se apresentaram melhores resultados com a utilização<br />

de Pd/Mg(NO 3<br />

) 2<br />

como modificador universal enquanto<br />

que Pb e Cd apresentaram melhores resultados com 250µg<br />

40 <strong>Revista</strong> <strong>Analytica</strong>•Junho/Julho 2006•Nº23


de Ir + 250µg de Rh como modificador permanente. Os limites<br />

de detecção e as massas características obtidos foram:<br />

para Cd 0,005µg g -1 e 0,9pg; para Pb 0,04µg g -1 e 7,6pg; As<br />

0,4µg g -1 e 13pg e Se 0,6µg g -1 e 20pg.<br />

Combustíveis e derivados<br />

A técnica de ET AAS também tem sido aplica<strong>da</strong> na determinação<br />

de elementos traço em matrizes como combustíveis<br />

e derivados. Aucélio et al. (44) propuseram uma metodologia<br />

para determinação seqüencial de Sb e Sn em óleos lubrificantes<br />

usados por ET AAS empregando Ru como modificador<br />

permanente. A amostra foi introduzi<strong>da</strong> no forno na forma<br />

de micro-emulsão de óleo em água para tornar possível a<br />

calibração direta com padrões aquosos. O Modificador permanente<br />

se faz necessário devido às altas temperaturas de<br />

pirólise requeri<strong>da</strong>s para este tipo de matriz. Boas recuperações<br />

foram obti<strong>da</strong>s para o Sb empregando amostras dopa<strong>da</strong>s<br />

e para o Sn utilizando material certificado.<br />

Em um outro estudo, Aucélio et al.(45) determinaram Sb,<br />

As e Se em gasolina e querosene na forma de micro-emulsões<br />

utilizando Ru como modificador permanente e Pd/Mg(NO 3<br />

) 2<br />

como modificador convencional. A micro-emulsão foi prepara<strong>da</strong><br />

com o agente surfactante Triton X-100 apresentando<br />

assim melhores resultados. A metodologia emprega<strong>da</strong> apresentou<br />

bons resultados e sensibili<strong>da</strong>de permitindo limites de<br />

detecção <strong>da</strong> ordem de µg L -1 .<br />

Cassella et al. (46) desenvolveram uma metodologia para<br />

a determinação de arsênio em fluxo aquoso de refinaria de<br />

petróleo contendo uma larga e desconheci<strong>da</strong> quanti<strong>da</strong>de de<br />

compostos orgânicos voláteis. Foi utilizado um forno de grafite<br />

tratado com irídio como modificador permanente e um<br />

outro forno onde fora avaliado a atuação do irídio e paládio<br />

como modificadores em solução. Foi emprega<strong>da</strong> a otimização<br />

por “Desing Doehlert” e verificou-se que a melhor condição<br />

para a determinação de arsênio foi a utilização de irídio como<br />

modificador permanente e a adição de 3% (v/v) de HNO 3<br />

na<br />

amostra para evitar a volatilização do analito. Com tal metodologia<br />

as temperaturas de pirólise e atomização obti<strong>da</strong>s<br />

foram de 1000 e 2600ºC, respectivamente, com uma massa<br />

característica de 25,7pg, limite de detecção de 3,4µg L -1 e<br />

limite de quantificação de 11,4µg L -1 .<br />

Em um outro trabalho, Cassella et al. (47) determinaram arsênio<br />

e antimônio em nafta empregando ET AAS. Por ser uma<br />

matriz de constituintes bastante voláteis, foram testa<strong>da</strong>s algumas<br />

substâncias como surfactantes (Triton X-100 e Brij-35)<br />

para promover a formação de microemulsão e modificadores<br />

químicos (Ir permanente, W-Ir permanente e Pd em solução.<br />

O Triton X-100 foi o melhor emulsifiante quando aplicado a<br />

1%m/v. Dentre os modificadores químicos, o Ir permanente<br />

apresentou melhor performance permitindo uma estabilização<br />

melhor de ambos os analitos. Para o arsênio, o limite de detecção<br />

foi 2,7µg L -1 e para o antimônio, foi 2,5µgL -1 .<br />

Matrizes alcoólicas e áci<strong>da</strong>s também tem sido analisa<strong>da</strong>s<br />

por ET AAS. Giacomelli et al.(48) propuseram a utilização <strong>da</strong><br />

combinação Ir e Rh como modificador permanente na determinação<br />

de As , Cd e Pb em etanol, metanol, ácido clorídrico,<br />

sulfúrico e fosfórico. A performance do modificador utilizado<br />

foi compara<strong>da</strong> com a <strong>da</strong> utilização de nitrato de paládio<br />

e magnésio em solução apresentando melhor recuperação,<br />

baixo sinal de fundo (background), rapidez na análise e RSD <<br />

10% para todos os analitos.<br />

Reyes et al. (3) estu<strong>da</strong>ram procedimentos para determinação<br />

de níquel e chumbo em amostras de óleo diesel e gasolina<br />

por ET AAS comparando as performances de Pd/Mg como<br />

modificador convencional e Ir como modificador permanente.<br />

Microemulsões foram utiliza<strong>da</strong>s para a estabilização dos<br />

analitos nas soluções orgânicas. O uso de Ir como modificador<br />

permanente apresentou melhores resultados como temperatura<br />

de pirólise e atomização de 1700 e 2600ºC para o<br />

Ni e 1100 e 2000ºC para o Pb. Os limites de detecção para<br />

Ni e Pb foram de 4,5 e 3,6µg L -1 , respectivamente.<br />

Chumbo foi determinado em água extremamente salina<br />

deriva<strong>da</strong> <strong>da</strong> exploração de petróleo por ET AAS empregando<br />

W-Ir como modificador permanente 49 As temperaturas de<br />

.<br />

pirólise e de atomização foram 800 e 2200ºC. Tanto a adição<br />

de padrão, como a calibração externa podem ser emprega<strong>da</strong>s<br />

para a determinação de Pb neste tipo de amostra. Utilizando<br />

a calibração externa com solução 0,8mol L -1 foi obtido um<br />

limite de detecção de 1,5µg L -1 e um limite de quantificação<br />

de 5,0µg L -1 , com um RSD de 5%.<br />

Alimentos e bebi<strong>da</strong>s<br />

Alimentos ingeridos crus podem ser fonte de vários elementos<br />

que podem por em risco a saúde humana. Por um outro<br />

lado, alguns elementos são essenciais ao organismo sendo<br />

necessária a ingestão destes.<br />

Para a determinação de selênio em alimentos crus, Oliveira<br />

et al. (50) utilizaram a técnica ET AAS com forno de grafite<br />

tratado com W-Rh e W com co-injeção de Pd(NO 3<br />

) 2<br />

como<br />

modificadores químicos. Por se tratar de matrizes heterogêneas<br />

como suco de frutas, leite e água de côco, foi adotado<br />

o procedimento de padronização interna com arsênio. Para<br />

este estudo, as amostras foram fortifica<strong>da</strong>s com 25µg L -1 de<br />

Se e de As. Estes elementos foram estabilizados a temperatura<br />

de pirólise acima de 1300ºC e temperatura de atomização<br />

entre 2200 e 2300ºC. O método apresentou boa recuperação<br />

(98-109%) para Se e limite de detecção de 0,35-0,70µg<br />

L -1 . A massa característica obti<strong>da</strong> foi de 42pg. A utilização de<br />

W-Rh aumentou a vi<strong>da</strong> útil <strong>da</strong> plataforma do forno de grafite<br />

para em torno de 500 queimas.<br />

Em um outro estudo, Oliveira et al. (51) determinaram diretamente<br />

selênio em leite utilizando forno de grafite tratado<br />

com W com co-injeção de Pd em solução como modificador<br />

permanente avaliando a performance do arsênio e do germânio<br />

como padrões internos. O leite foi diluído (1:9 v/v) com<br />

HNO 3<br />

(1% v/v) e 50µg L -1 de As e Ge foram adicionados à<br />

amostra. As massas características obti<strong>da</strong>s para o As e o Ge<br />

foram de 40pg. Os limites de detecção foram de 0,55 e 0,40µg<br />

<strong>Revista</strong> <strong>Analytica</strong>•Junho/Julho 2006•Nº23 41


Artigo<br />

L -1 para o As e Ge, respectivamente. Sem o padrão interno o<br />

estudo de recuperação variou entre 70 – 80% enquanto que<br />

com o padrão interno variou entre 99-105%.<br />

Selênio total foi determinado em amostras de cereais e<br />

produtos de pa<strong>da</strong>ria utilizando sistema de injeção de fluxo<br />

com geração de hidretos, acoplado a espectrometria de absorção<br />

atômica com forno de grafite (FI-HG-GFAAS) com<br />

plataforma trata<strong>da</strong> com Ir como modificador permanente<br />

(52). As amostras foram dissolvi<strong>da</strong>s em uma mistura de<br />

HNO 3<br />

+ H 2<br />

O 2<br />

e digeri<strong>da</strong>s em um microon<strong>da</strong>s. A 300ºC o selênio<br />

elementar foi retido na superfície <strong>da</strong> plataforma trata<strong>da</strong><br />

com Ir, após decomposição de H 2<br />

Se, e atomizado a 2200ºC.<br />

A eficiência <strong>da</strong> geração do hidreto, o transporte e o armazenamento<br />

do analito foi de 86%. O limite de detecção foi de<br />

0,06µg L -1 .<br />

Alumínio, cádmio e chumbo foram determinados por ET<br />

AAS em amostras de cachaça (52) utilizando combinações<br />

como Zr + Rh e Ir + Rh como modificadores permanentes.<br />

Para Al e Cd, os melhores resultados analíticos foram obtidos<br />

sem a utilização de modificador o que leva a assumir<br />

que a cachaça por si só atua como modificador permitindo<br />

uma melhor estabilização dos analitos. Temperaturas de pirólise<br />

e atomização para o Al foram 1000 e 2500ºC, massa<br />

característica e limite de detecção de 9,0pg e 2,0µg L -1 , respectivamente.<br />

Para o Cd, as temperatura ótimas de pirólise e<br />

atomização foram de 1000 e 1400ºC, respectivamente, com<br />

um limite de detecção e uma massa característica de 0,07µg<br />

L -1 e 0,5pg, respectivamente. Para o Pb, os resultados foram<br />

semelhantes com ou sem a aplicação de modificadores permanentes.<br />

Sem uso de modificador as temperaturas ótimas<br />

de pirólise e atomização foram de 900 e 1900ºC, com uma<br />

massa característica e limite de detecção de 11,0pg e 0,6µg<br />

L -1 , respectivamente.<br />

Canuto et al. (54) desenvolveram um método para de-<br />

Referências<br />

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18, 1404, 2003.<br />

42 <strong>Revista</strong> <strong>Analytica</strong>•Junho/Julho 2006•Nº23


terminação de antimônio e cromo em amostras de cachaças<br />

por ET AAS empregando calibração por ajuste de matriz e<br />

uso de rutênio permanente. Para o cromo, o pico retorna<br />

a linha base em 15 s na ausência de modificador enquanto<br />

que empregando Ru, retorna em 5s. As massas características<br />

obti<strong>da</strong>s para o cromo foram de 2,4 e 2,5 pg respectivamente<br />

sem modificador e com rutênio. Para antimônio as massas<br />

características foram de 43,4 e 24,6 pg para não uso de modificador<br />

e rutênio permanente.<br />

Considerações Finais<br />

O uso de modificação química na técnica <strong>da</strong> espectrometria<br />

de absorção atômica com atomização em forno de grafite,<br />

tornou-se uma prática de rotina. As principais funções do<br />

modificador são assegurar alta estabili<strong>da</strong>de térmica do analito,<br />

permitindo assim o uso de temperaturas de pirólise suficientes<br />

para eliminar concomitantes <strong>da</strong> matriz e/ou tornar a<br />

matriz mais volátil, podendo ser elimina<strong>da</strong> com temperaturas<br />

mais baixas e sem per<strong>da</strong> de analitos.<br />

A modificação química permanente oferece alguns atrativos<br />

comparativamente à convencional. No procedimento<br />

de tratamento do forno ou plataforma com o elemento<br />

ou elementos modificadores, estes são limpos in situ,<br />

propiciando a obtenção de brancos baixos e contribuindo<br />

para melhoras no limite de detecção e quantificação. Por<br />

outro lado, tem sido observado que os elementos empregados<br />

como modificadores permanentes, nota<strong>da</strong>mente<br />

elementos formadores de carbetos, do grupo <strong>da</strong> platina<br />

e misturas, tem a habili<strong>da</strong>de de atuar como catalisadores<br />

destruindo os concomitantes <strong>da</strong> matriz previamente a<br />

atomização do analito, minimizando ou eliminando possíveis<br />

interferências. Outras contribuições significativas têm<br />

sido atribuí<strong>da</strong>s ao uso do modificador permanente como:<br />

fácil e rápi<strong>da</strong> obtenção do tubo ou plataforma tratados<br />

com o(s) elemento(s) modificador(es); aumento na veloci<strong>da</strong>de<br />

<strong>da</strong> análise; em muitos casos, aumenta significativamente<br />

a vi<strong>da</strong> útil do forno de grafite e permite que o ET<br />

AAS se transforme em um digestor/analisador seqüencial<br />

de metais em várias matrizes.<br />

Agradecimentos<br />

Os autores são gratos ao Conselho Nacional de Pesquisas e<br />

Desenvolvimento Tecnológico (CNPq) e a Fun<strong>da</strong>ção de Amparo<br />

a Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG), pelo auxílio<br />

financeiro. R. E. S. Froes agradece a Bolsa de Mestrado <strong>da</strong> CAPES<br />

(Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior) e<br />

J. B. B. Silva a Bolsa de Produtivi<strong>da</strong>de do CNPq.

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